Question

在人体内，胰岛素基因表达后可合成出一条称为前胰岛素原的肽链。此肽链在细胞器内加工时，切去头部的引导肽及中间的C段肽后，形成由A、E两条肽链组成的胰岛素。请回答下列问题。

（1）根据前胰岛素原的氨基酸序列设计前胰岛素原基因(简称P基因)，会设计出多种脱氧核苷酸序列，这是因为__________________。由于P基因较小，故常用__________________法获得该基因。

（2）人们常选用大肠杆菌作为受体菌，原因是__________________。研究发现诸如胰岛素原等小分子蛋白质易被大肠杆菌内的蛋白酶水解。为防止蛋白质被降解，在生产时可选用__________________的大肠杆菌作为受体菌。

（3）从大肠杆菌中获取的前胰岛素原无生物活性，需在体外用蛋白酶切除引导肽和C段肽。不能从大肠杆菌中直接获得具有生物活性的胰岛素的原因是__________________。

Answer

密码子具有简并现象(存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象) 人工合成 单细胞、繁殖快、遗传物质少 蛋白酶缺陷型 大肠杆菌为原核细胞，缺少加工修饰蛋白质的细胞器(内质网、高尔基体)

【解析】

1、获得目的基因的方法：①从基因文库中获取，②利用PCR技术扩增，③人工合成（反转录法、根据已知的氨基酸序列合成DNA法）。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。
3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。

（1）由于密码子具有简并现象，因此根据氨基酸序列设计DNA碱基序列时会有多种设计。对于较小的基因(如P基因)，可用人工方法合成。

（2）由于大肠杆菌繁殖快，遗传物质少，因此一方面蛋白质的产量高，同时，由于产物少，目的蛋白易于提纯。为防止菌体内蛋白质被降解，在生产时可选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体菌。

（3）大肠杆菌是原核细胞，无内质网、高尔基体等细胞器，不能对前胰岛素原进行加工。